专利名称：主设备和多个从设备的连接电路及其产生应答信号的方法
技术领域：
本发明涉及数字电路总线技术，尤其涉及一种数字电路中主设备和多个从设备的连接电路及其产生应答信号的方法。
背景技术：
在数字电路中以总线方式连接在一起的多个设备，其中一个是主设备，其他的都是从设备。例如，在一个由中央处理器(CPU)、动态随机存取存储器(DRAM)、闪存(FLASH)、数字信号处理器(DSP)以及具有特殊功能的专用处理芯片等组成的一个系统中，CPU通常为主设备，其他设备为从设备。由于各个从设备对主设备访问的响应速度不同，每个从设备都提供给主设备一个应答信号，即READY信号。当主设备访问从设备时，被访问从设备需要输出一个READY信号给主设备，如果READY信号无效则表明此次访问没有完成，主设备需要进行等待；如果READY信号有效则表明此次访问完成，主设备结束此次访问。一般情况下，主设备访问从设备时，访问信号，即片选信号CS，和READY信号的时序关系如图1所示，空闲时READY信号与CS信号都为无效状态，即高电平；当主设备对该从设备进行访问时，主设备首先使CS信号处于有效状态，即低电平，从设备操作完成以后在t1时刻将READY信号置为有效状态，即低电平，主设备检测到READY为有效状态后将CS信号置为无效状态，即高电平，从设备在t2时刻检测到CS信号为无效状态后将READY信号也置为无效状态，这样主设备完成了一次对从设备的访问。
在主设备连接多个从设备的场合，由于主设备每次只能对一个从设备进行访问，为了节省主设备需要的管腿数量，通常各个从设备共用主设备的一个管腿向主设备输出应答信号，只要有一个从设备的应答信号有效，输出给主设备的应答信号就有效；当所有从设备的应答信号都无效时，输出给主设备的应答信号才无效。为了达到上述目的，现有技术中的典型电路结构如图2所示，所有从设备的READY信号经过READY信号产生单元201处理以后产生一个共用的READY信号输出给主设备。READY信号产生单元201内部的处理方法为假设主设备外接n个从设备，第i个从设备输出到READY信号产生单元201的READY信号为READYi，READY信号产生单元201输出到主设备的READY信号为READY＝READY1 & READY2&... & READYi ... &READYn，式中的&为“按位与”操作。
现有技术方案的缺点是READY信号产生单元201只对从设备送来的READY信号进行简单的按位与操作，如果其中一个从设备故障，其READY信号吊死，固定输出为低电平，那么READY信号产生单元201输出到主设备的READY信号也会固定地输出为低电平，因此导致主设备对其他任何一个从设备一旦发起访问，在该从设备还没有完成操作以前，主设备就错误地认为该从设备操作已经完成，从而结束本次访问，导致主设备无法正常对其他从设备进行访问。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种主设备和从设备的连接电路及其产生应答信号的方法，使得任一个从设备的应答信号端故障都不会影响主设备对其他从设备的正常访问。
为了实现上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的一种主设备和多个从设备的连接电路，其中，每个从设备的访问信号端分别同主设备的一对应访问信号端相连，该连接电路包括一应答信号产生单元，该应答信号产生单元的输入端分别同每个从设备的访问信号端和应答信号端相连，输出端同主设备的一应答信号端相连，用于对每个从设备的访问信号和应答信号进行位操作，使得只有主设备对从设备的访问信号有效时，该从设备的应答信号才起作用，并根据所述访问信号和应答信号的状态生成一输入到主设备中的应答信号。
当所述访问信号和应答信号的有效电平为低电平时，则所述的应答信号产生单元包括一个与门电路和与从设备数量相同的或门电路，所述每一从设备的访问信号端和应答信号端分别同一个或门电路的输入端相连，所述每一或门电路的输出端同所述与门电路的输入端相连，所述与门电路的输出端同所述主设备的应答信号端相连。
当所述访问信号和应答信号的有效电平为高电平时，则所述的应答信号产生单元中，每一从设备的访问信号端同所述或门电路输入端之间进一步串连一非门电路；每一从设备的应答信号端同所述或门电路输入端之间进一步串连一非门电路；所述与门电路的输出端同主设备应答信号端之间进一步串连一非门电路。
当所述访问信号的有效电平为低电平，应答信号的有效电平为高电平时，则所述的应答信号产生单元中，每一从设备的应答信号端同所述或门电路输入端之间进一步串连一非门电路；所述与门电路的输出端同主设备应答信号端之间进一步串连一非门电路。
当所述访问信号的有效电平为高电平，应答信号的有效电平为低电平时，则所述的应答信号产生单元中，每一从设备的访问信号端同所述或门电路输入端之间进一步串连一非门电路。
一种在主设备和多个从设备的连接电路中产生应答信号的方法，该方法在主设备同多个从设备间连接有应答信号产生单元，当所述访问信号和应答信号的有效电平为低电平时，该方法包括a、将主设备发送给每个从设备的访问信号和从设备的应答信号输入到所述应答信号产生单元中；b、应答信号产生单元对所述每个从设备的访问信号与应答信号作“按位或”操作；c、应答信号产生单元对上述各从设备访问信号与应答信号的“按位或”操作结果作“按位与”操作；d、应答信号产生单元将上述“按位与”操作的结果作为应答信号输入到主设备。
当所述访问信号和应答信号的有效电平为高电平时，则在所述步骤b中，应答信号产生单元先将每个从设备的访问信号和应答信号分别作“按位取非”操作后，再作“按位或”操作；并在所述步骤d中，应答信号产生单元先将所述“按位与”操作结果作“按位取非”操作后，再将其作为应答信号输入到主设备。
当所述访问信号的有效电平为低电平，应答信号的有效电平为高电平时，则在所述步骤b中，应答信号产生单元先将每个从设备的应答信号作“按位取非”操作后，再与同一个从设备的访问信号作“按位或”操作；并在所述步骤d中，应答信号产生单元先将所述“按位与”操作结果作“按位取非”操作后，再将其作为应答信号输入到主设备。
当所述访问信号的有效电平为高电平，应答信号的有效电平为低电平时，则在所述步骤b中，应答信号产生单元先将每个从设备的访问信号作“按位取非”操作后，再和同一个从设备的应答信号作“按位或”操作。
由于本发明中READY信号产生单元通过对每个从设备的READY信号和CS信号进行位操作，并生成输入到主设备的READY信号，使得任一个从设备的READY信号只有在该从设备的CS信号有效时才起作用，因此任一个从设备的READY信号端发生故障都不会影响主设备对其他从设备的正常访问，从而进一步提高数字电子系统的可靠性和容错性。
图1为现有技术中CS信号和READY信号的时序关系图；图2为现有技术中主设备接多个从设备的连接电路结构图；图3为本发明第一实施例所述主设备接多个从设备的连接电路结构图；图4为本发明第二实施例所述主设备接多个从设备的连接电路结构图；
图5为本发明第三实施例所述主设备接多个从设备的连接电路结构图；图6为本发明第三实施例所述主设备接多个从设备的连接电路结构图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明的实施方法。
本发明的核心思想是READY信号产生单元根据各个从设备的CS信号和READY信号生成一输入到主设备中的READY信号，并使得任一个从设备的READY信号只有在该从设备的CS信号有效时才起作用。
假设主设备外接n个从设备，第i个从设备输出的READY信号为READYi，主设备输出给第i个从设备的片选信号为Csi。
本发明第一实施例为当CS信号和READY信号的有效电平均为低电平时的实现方案。如图3所示，本实施例中，从设备1、从设备2、...、从设备n的CS端分别同主设备的CS1端、CS2端、...、CSn端相连，READY信号产生单元31中包括一个与门电路和n个或门电路，且从设备1、从设备2、...、从设备n的CS端和READY端分别同或门电路301、或门电路302、...、或门电路30n的输入端相连，或门电路301、或门电路302、...、或门电路30n的输出端同与门电路的输入端相连，该与门电路的输出端同主设备的READY端相连。READY信号产生单元31用于根据各个从设备的CS信号和READY信号生成一输入到主设备中的READY信号。根据上述的电路结构，READY信号产生单元31输出到主设备的READY信号依据式1)产生READY＝(READY1|CS1)&(READY2|CS2)&...&(READYn|CSn)1)式1)中，|为“按位或”操作，&为“按位与”操作，READY为READY信号产生单元31输出到主设备的READY信号，READY1、READY2、...、READYn分别为从设备1、从设备2、...、从设备n的READY端信号，CS1、CS2、...、CSn分别为从设备1、从设备2、...、从设备n的CS端信号。从上述式1)可以看出，任一个从设备的READY信号只有在该从设备的CS信号有效时才起作用，所以任一个从设备的READY信号端发生故障都不会影响主设备对其他从设备的正常访问。
本发明第二实施例为当CS信号和READY信号的有效电平均为高电平时的实施方案。如图4所示，本实施例中，从设备1、从设备2、...、从设备n的CS端分别同主设备的CS1端、CS2端、...、CSn端相连，READY信号产生单元41中包括一个与非门电路、n个或门电路和2n个非门电路，且从设备1、从设备2、...、从设备n的CS端和READY端分别通过串连一非门电路同或门电路401、或门电路402、...、或门电路40n的输入端相连，或门电路401、或门电路402、...、或门电路40n的输出端同与非门电路的输入端相连，该与非门电路的输出端同主设备的READY端相连。根据上述的电路结构，READY信号产生单元41输出到主设备的READY信号依据式2)产生READY＝～((～READY1|～CS1)&(～READY2|～CS2)&…&(～READYn|～CSn)2)上述式2)中，～为“按位取非”操作，从上述式2)可以看出，任一个从设备的READY信号只有在该从设备的CS信号有效时才起作用，所以任一个从设备的READY信号端发生故障都不会影响主设备对其他从设备的正常访问。
本发明第三实施例为当READY信号的有效信号为高电平、CS信号的有效电平为低电平时的实施方式。如图5所示，本实施例中，从设备1、从设备2、...、从设备n的CS端分别同主设备的CS1端、CS2端、...、CSn端相连，READY信号产生单元51中包括一个与非门电路、n个或门电路和n个非门电路，且从设备1、从设备2、...、从设备n的READY端分别通过串连一非门电路同或门电路501、或门电路502、...、或门电路50n的输入端相连，从设备1、从设备2、...、从设备n的CS端分别直接同或门电路501、或门电路502、...、或门电路50n的输入端相连，或门电路501、或门电路502、...、或门电路50n的输出端同与非门电路的输入端相连，该与非门电路的输出端同主设备的READY端相连。根据上述的电路结构，READY信号产生单元51输出到主设备的READY信号依据式3)产生
READY＝～((～READY1|CS1)&(～READY2|CS2)&...&(～READYn|CSn))3)从上述式3)可以看出，任一个从设备的READY信号只有在该从设备的CS信号有效时才起作用，所以任一个从设备的READY信号端发生故障都不会影响主设备对其他从设备的正常访问。
本发明第四实施例为当READY信号的有效信号为低电平、CS信号的有效电平为高电平时的实施方式。如图6所示，本实施例中，从设备1、从设备2、...、从设备n的CS端分别同主设备的CS1端、CS2端、...、CSn端相连，READY信号产生单元61中包括一个与门电路、n个或门电路和n个非门电路，且从设备1、从设备2、...、从设备n的CS端分别通过串连一非门电路同或门电路601、或门电路602、...、或门电路60n的输入端相连，从设备1、从设备2、...、从设备n的READY端分别直接同或门电路601、或门电路602、...、或门电路60n的输入端相连，或门电路601、或门电路602、...、或门电路60n的输出端同与门电路的输入端相连，该与门电路的输出端同主设备的READY端相连。根据上述的电路结构，READY信号产生单元输出到主设备的READY信号依据式4)产生READY＝(READY1|～CS1)&(READY2|～CS2)&...&(READYn|～CSn)) 4)从上述式4)可以看出，任一个从设备的READY信号只有在该从设备的CS信号有效时才起作用，所以任一个从设备的READY信号端发生故障都不会影响主设备对其他从设备的正常访问。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种主设备和多个从设备的连接电路，其中，每个从设备的访问信号端分别同主设备的一对应访问信号端相连，其特征在于，该连接电路包括一应答信号产生单元，该应答信号产生单元的输入端分别同每个从设备的访问信号端和应答信号端相连，输出端同主设备的一应答信号端相连，用于对每个从设备的访问信号和应答信号进行位操作，使得只有主设备对从设备的访问信号有效时，该从设备的应答信号才起作用，并根据所述访问信号和应答信号的状态生成一输入到主设备中的应答信号。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的应答信号产生单元包括一个与门电路和与从设备数量相同的或门电路，所述每一从设备的访问信号端和应答信号端分别同一个或门电路的输入端相连，所述每一或门电路的输出端同所述与门电路的输入端相连，所述与门电路的输出端同所述主设备的应答信号端相连。
3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述的应答信号产生单元中，每一从设备的访问信号端同所述或门电路输入端之间进一步串连一非门电路；每一从设备的应答信号端同所述或门电路输入端之间进一步串连一非门电路；所述与门电路的输出端同主设备应答信号端之间进一步串连一非门电路。
4.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述的应答信号产生单元中，每一从设备的应答信号端同所述或门电路输入端之间进一步串连一非门电路；所述与门电路的输出端同主设备应答信号端之间进一步串连一非门电路。
5.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述的应答信号产生单元中，每一从设备的访问信号端同所述或门电路输入端之间进一步串连一非门电路。
6.一种如权利要求1所述的在主设备和多个从设备的连接电路中产生应答信号的方法，该方法在主设备同多个从设备间连接有应答信号产生单元，其特征在于，所述的方法包括a、将主设备发送给每个从设备的访问信号和从设备的应答信号输入到所述应答信号产生单元中；b、应答信号产生单元对所述每个从设备的访问信号与应答信号作“按位或”操作；c、应答信号产生单元对上述各从设备访问信号与应答信号的“按位或”操作结果作“按位与”操作；d、应答信号产生单元将上述“按位与”操作的结果作为应答信号输入到主设备。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述访问信号和应答信号的有效电平为低电平。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述访问信号和应答信号的有效电平为高电平，且在所述步骤b中，应答信号产生单元先将每个从设备的访问信号和应答信号分别作“按位取非”操作后，再作“按位或”操作；并在所述步骤d中，应答信号产生单元先将所述“按位与”操作结果作“按位取非”操作后，再将其作为应答信号输入到主设备。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述访问信号的有效电平为低电平，应答信号的有效电平为高电平，且在所述步骤b中，应答信号产生单元先将每个从设备的应答信号作“按住取非”操作后，再与同一个从设备的访问信号作“按位或”操作；并在所述步骤d中，应答信号产生单元先将所述“按位与”操作结果作“按位取非”操作后，再将其作为应答信号输入到主设备。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述访问信号的有效电平为高电平，应答信号的有效电平为低电平，且在所述步骤b中，应答信号产生单元先将每个从设备的访问信号作“按位取非”操作后，再和同一个从设备的应答信号作“按位或”操作。
全文摘要
一种主设备和多个从设备的连接电路及其产生应答信号的方法，该连接电路中包括一应答信号产生单元，其输入端分别同每个从设备的访问信号端和应答信号端相连，输出端同主设备的一应答信号端相连，该应答信号产生单元分别将主设备对每个从设备的访问信号和从设备对应的应答信号作“按位或”操作，再将“按位或”的操作结果作“按位与”操作，并将“按位与”的操作结果作为应答信号输入到主设备，从而使得任一个从设备的应答信号端故障都不会影响主设备对其他从设备的正常访问。
文档编号G06F13/42GK1673985SQ200410033509
公开日2005年9月28日 申请日期2004年3月26日 优先权日2004年3月26日
发明者雷春, 徐清强, 李友谊, 秦志海, 秦旭, 赵俊锋, 蒋麟军, 潘剑锋 申请人:华为技术有限公司